Как рассчитать грузоподъемность понтона из труб пвх

Как рассчитать грузоподъемность понтона из труб пвх

При изготовлении трубных понтонов используется полиэтилен высокой плотности (HDPE) с различными добавками, увеличивающими стойкость к нагрузкам, ультрафиолету, долговечность, делает сбалансированным соотношение упругости и жесткости и т.д. Изделия из данного полимера могут эксплуатироваться в водной среде более 20 лет.

Показатели материала для поплавков:

1. Средние физические показатели:
   1. Кольцевая жесткость – 2-8 кН/м2 (SN2-8)
   2. Предел текучести при растяжении – 24 МПа
   3. Температура хрупкости — -70 С
   4. Модуль упругости при изгибе – 1000-1200 Мпа
   5. Предел прочности при растяжении (50 мм/мин) – 33 Мпа
   6. Отн. удлинение при растяжении (50 мм/мин) – 7 %
   7. Модуль упругости при растяжении – 700 Мпа

1. Средние химические показатели:
   1. Плотность при 20°C — г/cм3 >0,930
   2. Показатель текучести (190 °C, 5кг) — г/10′ 0,3+1,6
   3. Жесткость Shore D – 61 ед.
   4. Точка размягчения Vicat – 127 С
   5. Содержание сажи – 2+-2,5%

Гофрированная (профилированная) двуслойная структура стенок понтона позволяет использовать его в течение длительного срока не менее 50 лет. Полиэтилен, из которого изготовлен понтон, стоек как к пресной, так и к соленой воде (полный перечень химической стойкости полиэтилена).

Расчет любого плавающего предмета в воде и в том числе трубного понтона опирается на закон Архимеда: грузоподъемность судна (понтона) равна объему вытесненной воды за вычетом собственного веса.

В таблице грузоподъемности трубных понтонов указаны величины уже за вычетом веса самого поплавка и крепежа.

Таким образом для выбора поплавка необходимой грузоподъемности остается только учесть вес рамы и настила.

Грузоподъемность (ГП) одного трубного поплавка — это вес, который способен выдержать понтон, погрузившись при этом на определенную глубину.

Обычно рассчитывается для нескольих уровней ( высота крепежа не входит в расчет):

• уровень погружения под собственным весом поплавка — 7-9%.
• уровень невмерзания в лед — до 40-50% (1/2),
• максимальный рабочий уровень 90%
• промежуточный расчетный уровень 65-75% (2/3).

Грузоподъемность всегда расчетная, так как может изменятся в зависимости от характеристики воды (морская, речная) и веса конкретных материалов. Подробнее

Пример: Металлическая рама 2 м. на 6 м. с настилом из импрегнированной террасной доски весят вместе 650 кг. Максимальное планируемое количество человек 5-6 с различным грузом, т.е. причал летом должен выдерживать около 900 кг. (средняя грузоподъемность при погружении понтонов до 55-60%). Оптимальным будет выбор трех трубных понтонов диаметром 500 мм. и длиной 6000 мм. с крепежом. Тогда полный вес причала составит около 920 кг. с максимальной зимней (уровень невмерзания) грузоподъемностью — 290-310 кг. (запас на снег), средней летней — 900 — 950 кг., максимальной летней (уровень между зеркалом воды и верхом причала — 200-250 мм.) — 1500 — 1550 кг.
Уменьшение количества понтонов до 2-х или уменьшение диаметра до 400 мм не очень целесообразно, так как отсутствует запас на снег

Трубный понтон производится со специальным полимерным крепежом с усиленными откосами. Крепление рамы осуществляется к крепежу. Запрещается вкручивать саморезы или аналогичные изделия в корпус поплавка. Толщина крепления в зависимости от диаметра поплавка составляет от 10 до 20 мм.

Примечание: Возможно изготовление трубных понтонов без специального крепежа для соединения с помощью различных хомутов.

Рама (металл, деревянный брус) соединяются с крепежом с помощью болтов М10 — М20 (в зависимости от общей грузоподъемности конструкции). Рекомендованное количество болтов на один крепеж не менее 2. Минимально в комплект к болту должны входить: 2 кузовные (широкие) шайбы, гровер, гайка. Отверстия в крепеже производятся самостоятельно при установке рамы.

При изготовлении готовой причальной конструкции с транспортными размерами (ширина до 2400 мм., длина до 13500 мм.) сборка производится в заводских условиях.

Полимерный трубный понтон производится из специальной двустенной трубы, которая не требует какого-либо обслуживания: не выцветает, не ржавеет и т.п.

Причальные конструкции из трубных поплавков возможно оставлять на зиму в воде. При погружении в воду до 40-45% своего диаметра понтон не вмерзает в лед. С этой целью рекомендуется после снегопада счищать выпавший снег с настила.

При наличии вероятности ледохода рекомендуется тогда убирать причал на зиму.

Источник

Как рассчитать грузоподъемность понтона?

Как рассчитать грузоподъемность понтона допустим его объем 1 куб. Заполнен воздухом. Или скажите какую нагрузку удерживает на плаву 1 кубический метр воздуха

По-логике-немного меньше тонны.

1 тона — вес понтона = предельная нагрузка
оптимальная скорее = 1/2 или даже 1/3

Я думаю 1куб. метр пантона удержит вес: 1 тонну минус вес пантона.

Зависит от материала, вес конструкции вычитается, не забывайте про запас.

Понтон должен быть рассчитан на плавучесть при нагрузке, равной его двойному весу, при плотности нефти, равной 0,7 т/м3. Запас плавучести понтонов должен быть не менее 2,0, т. е.:

где b — высота наружного борта понтона;

Т — максимальная глубина погружения понтона.

6.2. Глубину погружения понтона определять по формуле:

где gf — коэффициент надежности по нагрузке собственного веса понтона;

Gп — вес понтона вместе с оборудованием;

Fтр — сила трения уплотняющего затвора о стенку;

Qп — нагрузка от веса конденсата на понтоне;

rж — удельный вес хранимого продукта, при расчете rж = 0,7 т/м3;

Vвыт. жид. — объем вытесненного продукта.

6.3. Непотопляемость — это способность понтона сохранять плавучесть и необходимую остойчивость при затоплении отсеков вследствие их разгерметизации.

Непотопляемость понтона обеспечивается при условии:

где Vм — теоретический объем элементов плавучести понтона (поплавков, коробов и др.) м3;

Vф — объем элементов плавучести, который заполнен хранимым продуктом, м3.

Источник

Понтон из различных материалов

Понтон (французский pontoon) несамоходное судно, средство для поддержания тяжестей на воде, с палубой либо без нее. Прочные и в то же время достаточно легкие сооружения.

Понтоны бывают железобетонные, металлические, пластиковые, надувные и другие. Используются как плавучие опоры для мостов, как паромы, причалы.

Понтоны находят свое применение не только в промышленности, но и активно используются рядовыми потребителями.

Модульные полиэтиленовые понтоны

Самый оптимальный вариант – это плавучие пластиковые конструкции, элементы которых соединены между собой особыми креплениями через отверстия по периметру. Такие понтоны не требуют какого-то особого обслуживания, не подвержены влияниям речной или морской воды, льда. При необходимости их легко собрать, демонтировать и установить на другом месте. Изготавливают такие пластиковые конструкции из полиэтилена низкого давления (ПНД) с добавлением специальных составов против воздействия прямых солнечных лучей, соленой воды.

При монтаже пирсов, причалов, плавучих платформ всегда используются дополнительные аксессуары – поручни, сходни, кнехты и другие. Каждый может благоустроить свою гавань или причал так, как ему угодно.

Сегодня можно купить самые разные составные пластиковые блоки (модули) для понтонов на любой вкус и бюджет.

Но если покупка готового пластикового понтона не входит в ваши планы, то можно попробовать сделать понтон своими руками. Об этом далее..

Понтон из пластиковых бочек

Прочность самой простой конструкции на бочках (например, плота) достигается при помощи несущей рамы с использованием элементов, которые обеспечат диагональную, продольную и поперечную жесткость конструкции.

Рама такого понтона может быть сделана из стали, алюминия, дерева, пластика.

На основе такого понтона из пластиковых бочек можно соорудить пирс для рыбалки или прыжков в воду. Добавив определенные аксессуары, можно изготовить плот с бортами или даже катамаран.

Хорошая устойчивость на воде позволяет использовать плот-понтон в качестве передвижного средства для отдыха на воде. Можно легко установить небольшой лодочный мотор на самоходный понтон.

Понтон из пенопласта

Возможно сконструировать понтон из пенопласта. Из досок делается каркас, а из плотного пенопласта (пеноплекса) две «лыжи». Это одна из наиболее удачных конструкций для моторного плота. К тому же ею легко управлять.

Другой вариант — сделать деревянный плот и обклеить его снизу пенопластом.

Надувной понтон

Понтон из камер. Большие автомобильные камеры подводятся под раму плота . Если камера лопнет, заклеить ее несложно, даже в условиях сплава.

Понтон из пластиковых бутылок

Понтон из пустых пластиковых бутылок. Эта конструкция, пожалуй, самая дешевая и популярная. Правда, нужно собрать сотни бутылок, набить ими пластиковые (негниющие) мешки. Далее эти мешки крепятся под плотом.

Понтон из других емкостей

Можно сделать поплавки для понтона из различных пластиковых герметичных емкостей. В ход идут пластиковые канистры, кубы, бочки, пластиковые ящики, заполненные пенопластом и монтажной пеной и так далее. Их сложнее крепить, зато можно достичь высокой посадки плота (понтона) над водой. Можно сделать понтон и из пустых герметичных металлических бочек.

Встречаются и самодельные понтоны из пластиковых труб.

Деревянные понтоны

Детали для понтонов выкраиваются по картонному лекалу, напоминающему в развертке конус, пропитанная олифой фанера несложно сгибается. Ею оббивают уже выстроенный из реек каркас. Обшивка и палуба делаются из той же самой фанеры, или тонких досок, расположив их таким образом, чтобы расстояние между параллельными понтонами было равно 1 метру.

Из велосипедных деталей изготавливается гребной привод катамарана. На гребные колеса также идут велосипедные, лучше всего от трехколесных детских. Сиденье можно соорудить так же из фанеры, реек, досок. Для крепления к пристани или для переноски можно привинтить по краям 4-6 дверных ручек.

Можно сделать классический понтон-плот из бревен, особенно, если рядом есть легкодоступная древесина.

Металлические понтоны

Нередко понтоны делают из листового металла либо из стальных труб. Особенно это актуально для тех, у кого много неиспользованного б/у металлолома.

Проще всего использовать трубы большого диаметра, которые завариваются с торцов. В результате мы получаем длинные цилиндрические поплавки. Затем связываем их между собой каркасом и получаем металлический понтон, на который не трудно закрепить сверху площадку из дерева или опять же из листов стали или металлической сетки.

Применение

Понтоны, выполненные из различных материалов, сооруженные своими руками находят самые различные применения:

• плавучие площадки с барбекю для отдыха с друзьями;
• кафе на воде;
• причалы для катамарана, лодки или гидроцикла;
• пирсы;
• плоты для рыбалки;
• понтоны-катамараны для преодоления мелководья;
• плавучие бани на понтоне;
• площадки для разных мероприятий на воде;
• и даже дом на понтоне.

На таком плоту, пирсе, понтоне, сделанном своими руками, можно не только загорать, нырять с него в воду (перевернуть его практически невозможно). Можно перевозить грузы, осматривать садки с рыбой, переправляться как на пароме. Флотилия плотов-понтонов позволит устроить увлекательные игры-соревнования на скорость или, скажем, по фигурному вождению.

Отдыхайте с удовольствием, но не забывайте следить за техническим состоянием и периодически производить ремонт самодельного понтона!

Расчет понтона

Любой понтон нужно предварительно рассчитать. Самое важно рассчитать его грузоподъемность. Общая грузоподъемность складывается из плавучести всех его элементов (поплавков).

Даже если вы не можете просчитать на бумаге эти параметры, то замерьте на практике грузоподъемность одного элемента (пластиковой бочки, бутылки, куска пенопласта, то есть того, из чего вы делаете понтон). Затем используйте столько элементов, чтобы суммарная грузоподъемность была не меньше необходимой вам. Но крайне желательно сделать еще запас около 30-50%.

Пример простого расчета:
Вы хотите сделать понтон, который удерживает 1,5 тонны на воде. Допустим одна бочка может удержать 150 кг веса. Тогда вам понадобится не менее 10 бочек. Но желательно использовать 13-15 бочек с запасом.

В идеале нужно еще рассчитать понтон на жесткость каркаса, плавучесть и опрокидывание. На практике не все сумеют это сделать. Наш совет: делайте все с большим запасом (в 2-3 раза), тогда вы будете спокойно чувствовать себя на воде. Либо доверьтесь профессионалам по изготовлению понтонов.

Источник